專利名稱：金屬粉末-空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬粉末-空氣電池。
從鋅-空氣電池的反應(yīng)機(jī)理可知，電池反應(yīng)所需正極活性物質(zhì)氧通過(guò)空氣電極源源不斷從大氣中取得，而負(fù)極活性物質(zhì)鋅在所有鋅-空氣電池中無(wú)論是機(jī)械再充電式，電解液固定式或電解液循環(huán)式，鋅負(fù)極的大小均受到電池大小的限制。由于電池的荷電能力取決于鋅電極，故電池內(nèi)的鋅負(fù)極一經(jīng)消耗完，電池的放電也就不能繼續(xù)進(jìn)行。對(duì)于要求長(zhǎng)時(shí)間、大功率供電的電池，上述幾種電池均有難以克服的局限性。
鑒于目前鋅-空氣電池存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是摒棄鑄造、燒結(jié)和外界充電的舊技術(shù)，設(shè)計(jì)一種電極大小不受電池體積限制的，可以源源不斷地輸出電流的金屬粉末-空氣電池。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括由殼體、空氣電極、金屬負(fù)極和電解液構(gòu)成的電池本體，其特征在于具有電解液分配器、電解液集流器、輸液泵、回流泵、輸液管、金屬粉供給器、電解液貯器和電解液濃度檢測(cè)裝置，電池本體為復(fù)數(shù)個(gè)，分別與電解液分配器和電解液集流器連接，且每個(gè)電池本體上有電壓輸出電極和電壓監(jiān)測(cè)器，電池本體為一中空長(zhǎng)方體，正、反二面是空氣電池，中間為僅有集流網(wǎng)的負(fù)極，中空空間充滿電解液，電解液貯器分別與輸液泵和集流泵連接，該二泵分別通過(guò)輸液管與分配器或集流器相連，金屬粉末供給器與電解液貯器之間有自動(dòng)控制閥門(mén)連通，電解液濃度檢測(cè)裝置位于輸液路徑上。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是由輸液泵將貯存在貯器中的含有金屬粉末的電解液由分配器分配至每個(gè)電池本體，電池本體通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，作用后的電解液經(jīng)集流器和回流泵返回電液貯器，輸液路徑上的濃度檢測(cè)裝置顯示檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)需要控制金屬粉末的補(bǔ)充；放電后的電解液可再生，補(bǔ)充金屬粉末后再生成新的電解液，如此周而復(fù)始，以保持電池中源源不斷地產(chǎn)生電流。
一般說(shuō)來(lái)，高純度微粒狀的鋅粉是首選金屬粉末，其他化學(xué)性質(zhì)比較活躍的金屬粉末也能起到補(bǔ)充電池負(fù)極中陰離子的作用。
按照本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)出的金屬粉末-空氣電池，采用了只有導(dǎo)電體構(gòu)成的負(fù)極和將微粒狀的金屬粉末補(bǔ)充電解液中的陰離子的方法，使電池可以源源不斷地產(chǎn)生電流，避免了負(fù)極板尺寸受電池尺寸局限，從而限制了電流的產(chǎn)生的弊端。本實(shí)用新型可制造出1千瓦至50千瓦之間的各種規(guī)格的移動(dòng)電源，并可作為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)的動(dòng)力電源。本實(shí)用新型的問(wèn)世，對(duì)節(jié)約石油能源和減少環(huán)境污染將起到不可估量的作用。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為電池本體主視圖圖3圖2的A-A剖面圖圖4空氣電極剖面圖由圖1可見(jiàn)，電池本體1為復(fù)數(shù)個(gè)，分別與分配器3和集流器4相連。分配器3和集流器4分別對(duì)應(yīng)與輸液泵12和回流泵20連通，該二泵與電解液貯器10相連，新鮮電解液經(jīng)輸液泵和輸液管5送至分配器及各電池本體，放電后的舊電解液經(jīng)集流器4和輸液管14及回流泵20回收到電液貯器10中。電液濃度檢測(cè)裝置13安裝在集流器上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電液濃度。電液貯器10上有電液補(bǔ)給口9，經(jīng)該補(bǔ)給器補(bǔ)給消耗的電液，當(dāng)電液需徹底更換時(shí)，從底部的廢液排泄口11排放。金屬粉末供給器6與金屬粉末貯器8相連，該貯器與電液貯器10之間有自動(dòng)控制閥相連，其上有金屬粉末供給口7，金屬微粒自供給口7送入。本實(shí)施例中，金屬粉末采用100目鋅粉作金屬燃料，補(bǔ)充電化學(xué)反應(yīng)中鋅負(fù)極的消耗，以保證電池中源源不斷地產(chǎn)生出電流。
圖2、3、4所示的是本實(shí)用新型的電池本體。該電池本體由空氣電極15、含鋅粉末電解液16和導(dǎo)電體負(fù)極17構(gòu)成，空氣電極四周采用增強(qiáng)聚丙烯注塑成型，空氣電極由集流體18、催化層19和防水透氣層21構(gòu)成，空氣電極15與導(dǎo)電體負(fù)極17之間絕緣，出液口22與電池本體電解液回流管相連。
為了使用中方便，各電池本體輸出端均應(yīng)安裝電壓監(jiān)測(cè)器2，隨時(shí)監(jiān)測(cè)電壓輸出狀況。由于本電池為多個(gè)電池本體組合，故還需要配以故障顯示器，使管理人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有故障產(chǎn)生的電池本體并及時(shí)維修、更換。
權(quán)利要求1.金屬粉末-空氣電池，包括由殼體、空氣電極、金屬負(fù)極和電解液構(gòu)成的電池本體，其特征在于具有電解液分配器、電解液集流器、輸液泵、回流泵、輸液管、金屬粉末供給器，電解液貯器和電解液濃度檢測(cè)裝置，電池本體為復(fù)數(shù)個(gè)，分別與電解液分配器和電解液集流器連接，且每個(gè)電池本體上有電壓輸出電極和電壓監(jiān)測(cè)器，電池本體為一中空長(zhǎng)方體，正、反兩面是空氣電極，中間為僅有集流網(wǎng)的負(fù)極，中空空間充滿電解液，電解液貯器與輸液泵連接，該二泵分別通過(guò)輸液管與分配器或集流器相連，金屬粉末供給器與電解液貯器之間有自動(dòng)控制閥門(mén)連通，電解液濃度檢測(cè)裝置位于輸液路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉末-空氣電池，其特征在于每個(gè)電池本體上的電壓監(jiān)測(cè)器均與一故障顯示器相連。
專利摘要本實(shí)用新型介紹了一種以金屬粉末補(bǔ)充電池負(fù)極上陰離子消耗的金屬粉末—空氣電池，該電池由復(fù)數(shù)個(gè)電池本體、輸液管、集流器、回流器、輸液泵、回流泵以及電液貯器和金屬粉末供給器構(gòu)成。在電化學(xué)電池產(chǎn)生電流時(shí)，其負(fù)極上的陰離子不斷消耗，經(jīng)補(bǔ)給金屬微粒狀態(tài)粉末和電解液，可保證電池能源不斷地供給電流。為了檢測(cè)、維修方便，電池本體上有電壓監(jiān)測(cè)器，輸液路徑上有電液濃度檢測(cè)裝置，且所有電壓監(jiān)測(cè)器均與一故障顯示器相連。
文檔編號(hào)H01M12/06GK2266199SQ9623346
公開(kāi)日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月24日
發(fā)明者張素誠(chéng) 申請(qǐng)人:張素誠(chéng)